本文選題：城鎮(zhèn)體系 + 空間聯(lián)系��； 參考：《武漢大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展模式已經(jīng)成為城鎮(zhèn)空間格局的新范式,從網(wǎng)絡(luò)的角度研究不同地域尺度之間的社會經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和網(wǎng)絡(luò)特征,對于城鎮(zhèn)體系規(guī)劃和區(qū)域發(fā)展具有重要意義。本文首先對空間網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分——點、線要素進(jìn)行了綜合評價,同時對比了兩者之間的空間分異特征：其次,文章提出與空間可達(dá)性相結(jié)合的輻射模型對各個尺度的空間聯(lián)系強度進(jìn)行模擬預(yù)測,基于此構(gòu)建地級市、縣市級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的社會經(jīng)濟(jì)空間網(wǎng)絡(luò),并構(gòu)建了相應(yīng)的匹配隨機網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則網(wǎng)絡(luò)用于對比分析；再次,文章主要從從整體、局部和特體三個層次分析了網(wǎng)絡(luò)的中心性、聚集特征、社團(tuán)特征、節(jié)點角色等。文章采用了1990、2000、2010年三個研究時段對上述研究內(nèi)容進(jìn)行縱向?qū)Ρ确治?揭示湖北省社會經(jīng)濟(jì)空間網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律；基于多尺度的地市級、縣市級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級三個不同等級對上述內(nèi)容進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治?揭示湖北省不同類型空間單元的差異特征。(1)社會經(jīng)濟(jì)空間網(wǎng)絡(luò)的點、線要素分析在借鑒以往研究的基礎(chǔ)上,本文從多尺度的視角分別將湖北省17個地級市、85個縣級及縣級市和1035個主城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別作為空間網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點,利用1990、2000、2010年的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)對上述節(jié)點的空間聯(lián)系能力進(jìn)行綜合測度與分析。本文將1990、2000、2010年的道路網(wǎng)數(shù)據(jù)作為空間網(wǎng)絡(luò)的線要素,基于線要素對多尺度節(jié)點進(jìn)行了距離可達(dá)性和機會可達(dá)性分析,以實現(xiàn)點要素以線要素為基礎(chǔ)的空間移動能力的多層面測度。本章最后借助標(biāo)準(zhǔn)差橢圓對點、線要素的空間演化格局及其差異特征進(jìn)行了深入探討。主要結(jié)論如下：首先,通過構(gòu)建指標(biāo)體系分別評價了地市級和縣市級的空間聯(lián)系能力,利用人口和流動人口表征鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的空間聯(lián)系能力,并從統(tǒng)計特征和空間分布兩方面進(jìn)行了分析。從分析結(jié)果來看：①地市級層面武漢、宜昌等在聯(lián)系能力及其增長量、增長率方面均排名靠前,恩施、天門、潛江、神農(nóng)架等則空間聯(lián)系能力較小且增長速度較慢。②縣市級中空間聯(lián)系能力較強的地區(qū)主要分布在襄陽-宜昌一線以東的城鎮(zhèn)密集區(qū),其中武漢轄區(qū)內(nèi)的東西湖區(qū)、江夏區(qū)、蔡甸區(qū)等地增長速度較快,而西部邊緣的部分縣市出現(xiàn)了負(fù)增長。③在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級人口規(guī)模中,總?cè)丝诘囊?guī)模出現(xiàn)了先升后降的趨勢,而流動人口則增長迅速,中東部地區(qū)的地級市和縣級市主城區(qū)增長最為顯著。其次,基于1990、2000、2010年的道路網(wǎng)數(shù)據(jù)對各個尺度單元分別進(jìn)行了距離可達(dá)性和機會可達(dá)性分析。研究結(jié)果表明：①文章分別從直線距離、路網(wǎng)距離、時間距離、方言距離及時間和方言的綜合距離多個角度分析了地市區(qū)、縣市區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的距離可達(dá)性。湖北省城鎮(zhèn)的距離可達(dá)性呈現(xiàn)從中心向外圍遞減的格局,東部城鎮(zhèn)的可達(dá)性狀況好于西部；鄉(xiāng)鎮(zhèn)類型單元由于分布較為分散且所連接的道路網(wǎng)里程和等級不及核心城區(qū),所有其距離可達(dá)性較地市區(qū)和縣市區(qū)較差。②文章在基于距離可達(dá)性的基礎(chǔ)上計算了加權(quán)平均旅行時間、日可達(dá)性、潛能可達(dá)性等機會可達(dá)性指數(shù),研究發(fā)現(xiàn)機會可達(dá)性較好的地區(qū)主要集中在中東部的武漢市周圍的城鎮(zhèn)密集區(qū)。并利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析和主成分分析分別對以上三個指標(biāo)進(jìn)行綜合研究,研究表明兩種綜合方法的結(jié)果具有較好的一致性。再次,采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的方法對點、線要素的空間格局演化特征及其兩者的空間差異進(jìn)行了深入分析。主要研究結(jié)論有：①相對于均質(zhì)橢圓,地市級、縣市級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的空間聯(lián)系能力等點要素以及道路里程和道路等級等線要素的橢圓重心均相對偏東南且向東移動的趨勢顯著,大部分點、線要素呈現(xiàn)逐漸聚集的態(tài)勢,主要體現(xiàn)在東北-西南的短軸方向。鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的流動人口則出現(xiàn)了分散趨勢。②各類要素中,相對于點要素、道路網(wǎng)(里程和等級)的分布范圍較廣且重心較靠近均質(zhì)SDE；在點要素內(nèi)部,相對于縣市級、地市級的空間聯(lián)系能力,一方面,鄉(xiāng)鎮(zhèn)級總?cè)丝诘姆植甲顬榉稚?流動人口的聚集特征最顯著,另一方面,地級市的SDE中心更靠近均質(zhì)橢圓,流動人口則最遠(yuǎn)。在線要素內(nèi)部,道路等級相對于道路里程更偏向于東南方向,且空間收縮較為顯著。(2)社會經(jīng)濟(jì)空間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建是網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ),空間聯(lián)系強度的度量是空間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的重要內(nèi)容。在空間聯(lián)系強度模擬層面,文章首先提出了改進(jìn)的輻射模型并與傳統(tǒng)模型進(jìn)行比較和驗證；在空間聯(lián)系分析層面,主要從空間聯(lián)系格局和節(jié)點的空間聯(lián)系強度兩方面分析；在空間網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建層面主要包含全聯(lián)系矩陣的簡化處理以及同規(guī)模隨機網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建等主要步驟。具體結(jié)論如下：首先,基于點要素的空間聯(lián)系能力和空間可達(dá)性對各個尺度上節(jié)點的空間聯(lián)系邊權(quán)進(jìn)行模擬測度。①文章針對現(xiàn)有模型多對空間異質(zhì)性考慮較少的不足提出了基于空間可達(dá)性的改進(jìn)輻射模型,用于測度不同節(jié)點之間空間聯(lián)系的邊權(quán)大小,同時將模擬結(jié)果與傳統(tǒng)的重力模型和輻射模型進(jìn)行比較與驗證。②改進(jìn)輻射模型能夠突出聯(lián)系的方向性,該模型下兩地之間不同方向上聯(lián)系邊權(quán)的差異不僅取決于輻射范圍分流作用的大小,而且取決于出發(fā)地的可達(dá)性即輻射范圍的大小,當(dāng)兩地之間的規(guī)模和可達(dá)性水平具有較大差異時,這種方向性差異越明顯。③通過與實測數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)輻射模型的模擬精度與重力模型、傳統(tǒng)輻射相比有了較大改善,且在復(fù)雜地域格局中具有優(yōu)勢,能夠較好的模擬真實地理環(huán)境中的不同地區(qū)間空間聯(lián)系的客觀規(guī)律。其次,基于改進(jìn)輻射模型的結(jié)果對多尺度空間聯(lián)系格局進(jìn)行分析。①在地市級尺度,高權(quán)重連接邊形成以武漢、襄陽、宜昌為頂點的“△”格局,其中武漢與周圍的孝感、鄂州、黃石、黃岡、咸寧形成了星形結(jié)構(gòu)。②在縣市級尺度,高權(quán)重連接邊具有局部聚集整體聯(lián)通的特征：強聯(lián)系主要聚集于武漢、襄陽、宜昌市轄區(qū)與其附近的縣市級單元之間,圍繞各個核心市轄區(qū)形成了顯著的簇狀放射狀結(jié)構(gòu),同時在這三個局部聚集簇之間存在少數(shù)權(quán)重較大的長距離連接邊,以此保證了各個局部聚集之間的有效聯(lián)系。③在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級尺度,高權(quán)重連接邊總體格局呈現(xiàn)橫著開口向西的“V”字型結(jié)構(gòu),從東到西主要以黃石-武漢-宜昌-襄陽-十堰等核心發(fā)達(dá)城市為主要節(jié)點,以這些節(jié)點之間連接邊為主要骨架；同時,中東部城鎮(zhèn)密集區(qū)武漢“1+8”城市圈內(nèi)各個節(jié)點之間的聯(lián)系強度顯著高于全省的平均水平,城市圈區(qū)域一體化格局已經(jīng)初步形成。再次,基于多尺度節(jié)點間的空間聯(lián)系矩陣構(gòu)建社會經(jīng)濟(jì)空間網(wǎng)絡(luò)。①全矩陣簡化：選擇各個尺度中1990、2000、2010年所有聯(lián)系的平均值作為閾值對連接邊的全矩陣進(jìn)行分割,多個年份采用統(tǒng)一的閾值使生成的網(wǎng)絡(luò)具有時間序列上的可比性。②網(wǎng)絡(luò)的連通性：將分割后的網(wǎng)絡(luò)與各個聯(lián)系矩陣的最小生成樹進(jìn)行合并(邊權(quán)的倒數(shù)最小)以保證網(wǎng)絡(luò)中沒有孤立的節(jié)點或者成分。③不同類型網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建：文章保留了各個連接邊上的權(quán)重,為了研究網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),生成了加權(quán)網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的拓?fù)涠稻仃�；為了在下文分析中突出實體網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的特征差異,文章同時構(gòu)建與各個實體網(wǎng)絡(luò)同規(guī)模同密度的隨機網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則網(wǎng)絡(luò),在規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中加入了空間約束的條件,對應(yīng)的空間規(guī)則網(wǎng)絡(luò)。(3)社會經(jīng)濟(jì)空間網(wǎng)絡(luò)分析本章節(jié)分別從整體、局部和個體的角度對多尺度空間網(wǎng)絡(luò)的連接特征、社團(tuán)特征和節(jié)點角色進(jìn)行系統(tǒng)分析；文章在縱向時間尺度上通過不同年份的比較揭示各個尺度網(wǎng)絡(luò)的演化特征；文章在橫向?qū)用?對比了各個空間網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渑c加權(quán)形式,同時將實體網(wǎng)絡(luò)與匹配隨機網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較,開展同一指標(biāo)在不同網(wǎng)絡(luò)類型中的對比分析。主要結(jié)論如下：首先,文章主要通過點度、點權(quán)、介數(shù)、平均路徑距離、簇系數(shù)等指標(biāo)分析了網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度、小世界等復(fù)雜性特征,同時對各個指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行了深入分析。由于地市級網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較小,網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)為定量分析,網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜特征和相關(guān)性為定性解釋說明,縣市級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級均為定量分析。①第一、無標(biāo)度特征：縣市級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級網(wǎng)絡(luò)的點度累計分布具有冪律特征,且冪指數(shù)在(1,2)之間,說明網(wǎng)絡(luò)中大部分節(jié)點的連接邊較少而少數(shù)節(jié)點的連接邊較多。點權(quán)也呈現(xiàn)一定的冪律分布,且離散程度相對點權(quán)較大。無標(biāo)度特征的存在主要是由于城鎮(zhèn)連接邊的擇優(yōu)特征產(chǎn)生的；②小世界特征：地市級、縣市級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的均存在短路徑和高簇系數(shù)的小世界性質(zhì),規(guī)模較小的城鎮(zhèn)由于空間約束的限制而傾向于局部去連接,形成了局部聯(lián)系緊密組團(tuán)現(xiàn)象,核心城鎮(zhèn)則由于輻射能力和可達(dá)性較好而存在一定的長距離“捷徑”,對各個局部聚集進(jìn)行了有效連接,提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。③相關(guān)性：度-權(quán)的冪律相關(guān)性說明點權(quán)的增長速度快于點度；度-度的負(fù)相關(guān)特征表明網(wǎng)絡(luò)具有異配特征,度-簇的冪律關(guān)系中冪指數(shù)多在-0.6左右,說明網(wǎng)絡(luò)具有一定的層次性。其次,文章分別對地市級、縣市級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了社團(tuán)識別,對Q值、社團(tuán)內(nèi)外部聯(lián)系強度等進(jìn)行了分析。①Q(mào)值：從地市級、縣市級到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級,Q值逐漸增加,說明節(jié)點的地域尺度越小,聯(lián)系的局部聚集越顯著；從1990到2010各個尺度網(wǎng)絡(luò)的Q值逐漸減小,說明網(wǎng)絡(luò)連接具有分散化趨勢；相對于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò),權(quán)重網(wǎng)絡(luò)的Q值均較小,說明在網(wǎng)絡(luò)中連接邊較為分散而連接邊權(quán)重則相對聚集。②在社團(tuán)劃分結(jié)果中,均在武漢、襄陽、宜昌這三個核心城市附近形成了明顯的社團(tuán)聚集,且社團(tuán)的內(nèi)、外部聯(lián)系強度在全省占有重要比重,可見這三個區(qū)域是湖北省的主要城鎮(zhèn)聚集區(qū)。③不同空間尺度間社團(tuán)結(jié)果一般表現(xiàn)為：較小地域單元的社團(tuán)是對較大地域單元社團(tuán)結(jié)果不同程度的拆分,這正是度-簇相關(guān)性中網(wǎng)絡(luò)層次性的體現(xiàn),說明湖北省城鎮(zhèn)體系具有一定的地域格局規(guī)律。再次,文章基于多尺度的社團(tuán)結(jié)果中,各個節(jié)點的內(nèi)外部連接結(jié)構(gòu)對節(jié)點個體進(jìn)行角色識別,并將拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)與隨機網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較,將加權(quán)網(wǎng)絡(luò)與拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較。①時間尺度上,地市級、縣市級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級網(wǎng)絡(luò)中均不包含在隨機網(wǎng)絡(luò)中占有較大比重的R4,此類角色的節(jié)點多傾向于外部鏈接,說明實體網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于隨機網(wǎng)絡(luò)而具有顯著的聚集特征。同時,三個尺度的網(wǎng)絡(luò)中均出現(xiàn)了R1比例減少、R2比例增加的趨勢,說明節(jié)點的外部聯(lián)系加強,這與Q值減小網(wǎng)絡(luò)趨于分散聯(lián)系具有一致性。②不同尺度之間,相對于地市級和縣市級網(wǎng)絡(luò),鄉(xiāng)鎮(zhèn)級網(wǎng)絡(luò)中聯(lián)系熱點的數(shù)量不斷增加,鄉(xiāng)鎮(zhèn)級網(wǎng)絡(luò)中越來越多的核心城區(qū)對整個網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系具有重要作用。③加權(quán)與拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)相比,加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中不存在對內(nèi)、對外聯(lián)系均較強的R7,與Q值結(jié)果一樣顯示出加權(quán)的相對局部聚集特征。④空間分布特征,外向聯(lián)系較強的R5、R6、R7城鎮(zhèn)主要聚集在中東部武漢附近的城鎮(zhèn)密集區(qū)。最后,基于多尺度網(wǎng)絡(luò)的視角對湖北省的城鎮(zhèn)體系規(guī)劃提出了具體的政策措施。①宏觀層面,需要加強對關(guān)鍵節(jié)點及其連接邊的檢查監(jiān)管,以提高網(wǎng)絡(luò)整體運行的穩(wěn)定性。②中觀層面,中東部武漢社團(tuán)及其鄰近社團(tuán)可實施產(chǎn)業(yè)專業(yè)措施；中部的宜昌-荊門-荊州社團(tuán)需要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)分工和深度合作；襄陽社團(tuán)和恩施社團(tuán)可采取有效措施以核心城市帶動周圍地區(qū)的發(fā)展；神農(nóng)架周圍社團(tuán)則需要培育新的區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長極。③微觀層面,R1和R2則需要增強自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力；R3在未來長遠(yuǎn)城鎮(zhèn)體系規(guī)劃中具有區(qū)域聯(lián)系“踏腳石”的作用；在各個社團(tuán)的R5節(jié)點之間建立有效聯(lián)接是社團(tuán)聯(lián)合的有效方法；宜昌、荊州、恩施等節(jié)點需要轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌腞6型以實現(xiàn)區(qū)域的整體協(xié)調(diào)發(fā)展。
[Abstract]:With the development of social economy , the mode of network development has become a new paradigm of urban spatial pattern . From the perspective of network , it is important to study the social economic relation and network characteristics between different geographical scales .
Thirdly , this paper analyzes the central characteristics , aggregation characteristics , community characteristics , node roles , etc . of the network from the three levels of the whole , the local and the special body . The article adopts the three research periods of 1990 , 2000 and 2010 to carry on the longitudinal contrast analysis of the above research contents , and reveals the evolution law of the social economic space network in Hubei Province ;
In this paper , the spatial relationship between urban and county levels is analyzed by using the social economic data of 1990 , 2000 and 2010 as the line elements of spatial networks .
On the basis of distance accessibility , the spatial pattern evolution characteristics and spatial differences of the points and line elements are analyzed by using the method of data envelope analysis and principal component analysis .
On the one hand , the distribution of urban - class population is the most dispersed , the aggregate characteristic of floating population is the most obvious , on the other hand , the distribution of urban population is the most obvious . On the other hand , the spatial contraction is more significant . ( 2 ) The construction of network is the basis of network analysis .
At the spatial contact analysis level , the spatial contact pattern and spatial connection strength of nodes are analyzed .
This paper presents an improved radiation model based on spatial accessibility , which is based on spatial correlation and spatial accessibility .
At the same time , the connection strength between all the nodes in Wuhan " 1 + 8 " city circle in the medium - eastern town is significantly higher than the average of the whole province , and the integration pattern of the urban circle has been preliminarily formed . 鈶，

本文編號：1986779